FOC控制中电流的采样

lidenghui

摘要

本篇笔记主要记录基于恩智浦MPC5744P的电机FOC控制中电流的采样。。

准备工作

安装S32DS for PA, 因为我们在S32DS下开发MPC5744P。

安装S32DS 的SDK，  我们使用最新版3.0.3

ADC

恩智浦的MPC5744P，含有的ADC子模块有四个，我们使用ADC0的通道0，和ADC1的通道0来做电流的同步采样，通过PWM触发CTU，CTU事件触发ADC电流采样，在CTU的中断中去获取电流的ADC值，经过滤波后就可以做电流算法的闭环控制，这个芯片的ADC 有两种模式。





我们使用电机控制模式，使用内部集成的CTU去触发ADC转换。也可以采用etimer去触发ADC，这次我们采用CTU触发，配置ADC，CTU时钟为80M.



CTU

CTU的利用可以减少CPU的负担，具体的描述可以参考手册下面的描述



CTU框图





因为做电机控制，电流的同步采样非常关键，根据这个框图可以看到，PWM的重装载可以作为触发CTU，CTU产生ADC命令请求去ADC转换。CTU操作的模式有触发模式和顺序模式。我们采用触发模式。

这里需要注意的是CTU的FIFO是不同的，0和1用来做快速采样，而2和3用来配置作为低速采样。



配置和开发

在S32DS开发环境中配置CTU和ADC，





ADC配置



更多参数的配置请参考收据手册，这个需要认真阅读手册配置，可以参考例程。配置完成后，生成驱动，如果没有错的话，我们这里需要完成CTU的中断去获取ADC值。
驱动添加

需要初始化ADC和CTU，添加相应的代码，使用生成的配置结构体



然后还需要完成CTU的中断，



转换结果的获取有两种API， 可以根据自己需要选择，第一种API

/*FUNCTION**********************************************************************

*

* Function Name : CTU_DRV_GetConvData

* Description   : This function returns the conversion data result aligned according

* to the alignment parameter.

*

* Implements    : CTU_DRV_GetConvData_Activity

* END**************************************************************************/

uint16_t CTU_DRV_GetConvData(const uint32_t instance, const uint32_t fifoIdx, ctu_data_align_t alignment)

第二种API

/*FUNCTION**********************************************************************

*

* Function Name : CTU_DRV_GetConvResult

* Description   : This function gets the full conversion result information, with

* the conversion data aligned according to the alignment parameter.

*

* Implements    : CTU_DRV_GetConvResult_Activity

* END**************************************************************************/

voidCTU_DRV_GetConvResult(const uint32_t instance, const uint32_t fifoIdx, const ctu_data_align_t alignment, ctu_conv_result_t * const result)

两种都可以正确获取到ADC值，获取到原始值以后还需要做一些滤波来处理，这些流给大家去实现，因为你的应用不一样，可能采取的滤波算法也不一样。有时候还需要采用多种滤波算法实现对不同干扰的抗扰能力。

测试

添加完代码，没有问题后就可以编译下载到板子上调试观察，可以看到，正确实现了电流的多路采样，可以采集多组值，测量下这里就给大家简单观察下打断点采集到的结果。



同时CTU还有其他一些触发源，大家也可以实验一下，也可以软件触发。但在电机控制中，为了达到同步和快速的电流采样，都是用触发同步采样，提供给算法实施闭环控制。有兴趣的可以多研究研究。

xiaocheng

回复：

FOC控制中的电流采样是电机控制的关键环节。基于恩智浦MPC5744P的电机FOC控制，电流的采样至关重要。通过ADC模块进行电流采样，利用ADC0通道和ADC1通道进行同步采样。采用PWM触发CTU事件进行ADC电流采样，在CTU中断中获取ADC值，经过滤波处理后进行电流闭环控制。该芯片ADC模块有两种工作模式，应根据实际需求选择合适的模式。在开发过程中，需确保采样的准确性和实时性，以优化电机性能。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]